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台灣推動離岸風電暨扶植本土產業鏈建言:國產化、在地化
2019.01.29
15:40pm
/ 江茂雄
勿以「火力/核能發電」開發思維理解離岸風電,產業效益意義不同,離岸風電產業高比例適合國產化、在地化。

 

以美國國家再生能源實驗室(NREL)2015年時的離岸風場成本LCOE結構為例說明,如圖1,風力機製造只佔了離岸產業約1/4,除了風機之外,離岸風場建置還有水下基礎、組裝與施工、風場運維、併網…等許多項目的需求,其包含領域相當多,故提供國內產業很多可切入機會。

 



 

 

離岸風場建設涉及產業多國內產業可投入

 

由於離岸風力發電產業在國內仍屬新產業,故易以火力發電/核電的開發建置概念來看待離岸風電,認為蓋一個電廠開國際標,請國際大廠來建造就好,為何離岸風電還要搞在地化、國產化,無法理解政府要求離岸風場開發商之在地化的用意與內容。

 

如圖2所示,不同的能源電場建置有不同規模的產業帶動效應,火力發電/核電關鍵技術集中於發電機組,發電場址集中,運維較單純,由於台灣市場需求機組數量不大,業者多直接向國外採購,無法讓產業落地。而離岸風場建設僅約25%成本落在風力發電機組,其餘海事工程、水下結構及風場運維等高達7~8成投資,其涉及的產業類別多,國內很多不同產業都可投入,除了帶動國內產業發展,若產業發展成功,可於不同產業創造數萬就業機會。而整合國內產業鏈團隊更可搶攻亞太市場。

 

 

 

國內甚至有媒體將離岸風力與高鐵類比,認為高鐵都沒要求國產化,為何離岸風電要國產化,高鐵與火力/核能發電相類似,技術集中車輛,國內需求也未達國產化規模,相較之下台灣離岸風場開發量大,建造及運維涉及多個不同產業,國內可參與業者多。

 

離岸風電剛起步需借助國外經驗團隊協助

 

目前國內產業聚落坐落於台北港、台中港及高雄興達港,產業聚落發展與國產化項目相關,圖3為經濟部工業局所公布的離岸風電產業關聯方案,詳列不同年度併網之開發案的國產化、在地化要求項目,2021年併網風場部分主要是塔架、水下基礎、部分電力設施、部分海事工程等相關項目的在地化。

 

離岸風力產業在地化聚落,台中港主要重點為風機零組件生產組裝相關。水下基礎在地化聚落於台北港主要是世紀鋼、高雄興達港包括興達海基,而水下基礎已於去年底完成審查,故發展將較快,水下基礎要求100%在地化。此外,海事工程、風機運轉維護在地化聚落,更是國內許多產業可以投入的部分,海事工程如台船、龍德造船、鴻華、穩晉等公司均已參與;運維港口部分如風場就近漁港,如彰化漁港、苗栗龍鳳漁港等。

 

另水下基礎部分,台灣目前是使用固定式基礎,此技術歐洲業者已相當成熟,而我國離岸風場開發第三階段有機會進入水深50公尺以上海域,將需要浮動式的技術,國內造船業相當適合發展浮動式基礎,目前日本也正積極研發相關技術,台灣未來或有機會與日本合作,發展抗颱型浮動式風機技術。

 

 

國內離岸風電水下基礎產業發展相對較快,其技術涉及設計、製造、材料、驗證、測試與規範,如圖4,而國內也已形成較完整的產業團隊,但是國內現階段剛起步,仍缺乏水下基礎之完整設計實際經驗,需借助國外有經驗團隊協助,此部分仍需政府協助。

 

 

國內離岸風電產業聚落與國外之比較,以歐洲離岸風電港為例,包含:德國布萊梅港Bremerhaven、荷蘭Eemshaven。

 

  • 德國布萊梅港Bremerhaven:布萊梅港為德國第二大港,屬地主港經營模式,基礎建設由市府負責,營運設施則由民間營業 (EUROGATE)負責配置。布萊梅港的風電專區有 25 公頃。約400家離岸風電相關產業,約99%為中小企業,2002年自發成立產業聯盟 WAB,其中包含金融、投顧、海事工程等等,形成離岸風電產業聚落協調及整合平台。
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  • 荷蘭艾恩斯能源港Eemshaven:荷蘭艾恩斯能源港屬地主港經營模式,基礎建設由市府負責,營運設施則由Groningen Seaports民間營業負責配置。荷蘭艾恩斯能源港為風電專區有 275 公頃,可提供重載碼頭每平方米30噸,自升式船舶(Jack-up)可直接放置在碼頭前面,超過90公頃範圍可供產業群聚建立公司處理業務,另外於2018年啟用直升機場計劃。以荷蘭為例,基礎建設由市府負責,營運設施由民間公司(Groningen Seaports)荷蘭負責。
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    我國離岸風電起步較早具優勢

     

    歐洲離岸風場開發成本下降驅動力,最重要的是技術創新,如圖5,我國離岸風電起步較東亞其他國家早,學習曲線較具優勢,且我國颱風地震特殊環境需求,發展之技術可適用於其他相似環境之亞太各國。而國內產業多屬中小企業,單打獨鬥較不具國際競爭力,應由政府協助國內產業鏈整合,以團隊整合方式爭取亞太市場,水下基礎即是一可行範例。未來其他項目如:海事工程、離岸風場O&M…等,都具機會。

     

     

    結論:

     

    1.我國離岸風電在地化剛起步,產業仍有相關技術需儘快學習及建立,以在地化所規畫之項目為基礎,釐清產業技術缺口,整合產學研力量及相關計畫補助,協助國內產業界技術升級。

     

    2.海事工程國內業者仍苦於資金不足,部分船舶如風機安裝船TIV需較大資金,建議政府應可主導整合相關國營、民營企業如中油、中鋼、台電、中華電信等參與,協助加速前進。

     

    3.離岸風場運轉與維護(O&M)為風場建置完成後,維持風場運轉效率重要項目,也是在地化重要項目,應儘早扶植相關產業。

     

    4.針對2025年之後第三期區塊開發所需之關技術,如50m水深以上之浮動式水下基礎,國內有製造能力,可透過國內自行開發或國際合作,發展適合颱風地區之相關技術,避免如固定式離岸風機技術落後。

     

    5.我國離岸風電產業剛啟動,未來可能有更多相關產業投入,建議除經濟部工業局離岸風電產業關聯方案所列項目之外,可鼓勵或獎勵開發商採用更多在地化項目。

     

     

    圖片來源:維基百科SteKrueBe作品

     

    江茂雄
    台大工程科學及海洋工程系主任/台大能源研究中心主任
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    台大工程科學及海洋工程系主任/台大能源研究中心主任
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